lcl型有源电力滤波器并网电流控制研究

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1、2013年第2期工业仪表与自动化装置·1O9·LCL型有源电力滤波器并网电流控制研究魏学良，宫瑞冰，王举(1．中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院，北京102249；2．中原油田分公司天然气处理厂，河南濮阳457162)摘要：APF的控制关键就是对输出电流及直流侧电压进行控制，L，LC型并网的并网电流由于开关频率受限，并网电流含有较大的开关频率附近的谐波电流，同时滤波电感过大导致设备体积大，成本高，并影响并网控制的动态性能。LCL型滤波器有着更好的效果，该文就LCL型滤波器PI控制的稳定性，内电感电流跟踪特性，并网电流跟踪特性和电网电压抑制特性进行了深入

2、研究，得出了并网指标对闭环根频率的技术要求。关键词：有源电力滤波器；电感电流；并网电流；闭环根频率中图分类号：TM76文献标志码：A文章编号：1000—0682(2013)02—0109—04Researchongrid-—connectedcurrentwithLCL--filtersWEIXueliang，GONGRuibing，WANGJu(1．CollegeofGeophysicsandInformationEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102249，China；2．NaturalGasPr

3、ocessingPlantofZhongyuanOiMeld，HenanPuyang457162，China)Abstract：Out—putcurrentandDCvoltagearethekeyfactorsofAPFcontro1．LandLCtypegrid—connectedcurrentcontainmoreharmoniccurrentaroundswitchingfrequency，owingtotheswitchingfrequencylimitation，besides，largerfilteringinductancewillmaketh

4、eequipmentbigger，costhigher，andinfluencethegridcontroldynamicperformance．However，theLCLfilterscanachievebetterper—formance．SotheanalysisofPIcontrollerstability，theinner—inductancecurenttrackingcharacteris—tics，grid—connectedcurenttrackingcharacteristicsandgridvoltagesuppressionchara

5、cteristicsindeadzoneforLCLtypefiltersareresearchedinthispaper，thenconcludestherequirementsofgridindexontheclosed—looprootfrequency．Keywords：activepowerfilter；inductancecurent；grid—connectedcurrent；closed—looprootfre-quency使用输出滤波器，目前应用较多的L、Lc型滤波器0引言的并网电流含有较大的开关频率附近的谐波电流。随着大量非线性负载装置在电

6、网中的广泛使但是并网逆变器的滤波电感不能对PWM开关频率用，电网中Et益严重的谐波污染受到人们越来越多谐波电压进行有效抑制。的关注。有源电力滤波器(activepowerfilter，APF)LCL型滤波器可以对开关频率附近谐波电压进是一种谐波和无功动态补偿的新型电力电子装置，行抑制，在带来该优点的同时，LCL型并网也带来了是一种理想的谐波补偿装置。新的问题，该文对单相连续域LCL滤波器的适用范APF的控制关键就是对输出电流及直流侧电压围将进行深入研究。进行控制，为了抑制APF开关频率电流谐波，需要1LCL型并网逆变器数学模型收稿日期：2012—10—25单相

7、LCL型全桥式PWM逆变器如图1所示，基金项目：中国石油大学(北京)基金资助(KYJJ2012—05—34)图中T、T：、T、T分别为功率开关管，￡、月为滤波器作者简介：魏学良(1972)，主要研究方向为电力电子在电力系的内电感和寄生电阻，C为滤波器的电容，、为统中的应用，有源电力滤波器装置以及相应的PWM技术，全数字控制技术等。外电感和寄生电阻。为直流母线电压，tt为逆变·110·工业仪表与自动化装置2013年第2期桥输出电压，u为电网电压，为电容电压，为内电感电流，ig为并网电流。当开关频率较高时，忽略开关频率附近及以上的谐波，图1中逆变桥可等效为比例放大

8、环节(通常K归一化为1)，则桥臂电压图